메시지 교환 방식

네트워크로 메시지를 주고받는 방식은 대표적으로 회선 교환 방식과 패킷 교환 방식으로 나눌 수 있다.
각 방식을 사용하는 네트워크를 각각 회선 교환 네트워크, 패킷 교환 네트워크라고 한다.

회선 교환 방식 (Circuit Switching)

회선 교환 방식은 먼저 메시지 전송로인 회선을 설정하고 이를 통해 메시지를 주고 받는 방식이다.
회선 교환 네트워크에서는 호스트들이 메시지를 주고받기 전에 두 호스트를 연결한 후, 연결된 경로로 메세지를 주고 받는다.

회선 교환 방식은 우선 두 호스트 사이에 연결을 확보한 후에 메시지를 주고 받는 특성 덕분에 주어진 시간 동안 전송되는 정보의 양이 비교적 일정하다는 장점이 있다.

회선 교환 네트워크가 올바르게 동작하기 위해서는 호스트 간의 회선을 적절하게 설정해야 한다.
이 역할을 수행하는 회선 교환 네트워크 장비로는 회선 스위치가 있다. 즉, 회선 스위치는 호스트 사이에 일대일 전송로를 확보하는 네트워크 장비이다.

전통적인 전화망이 회선 교환 방식의 대표적인 사례이다.
누군가에게 전화를 걸면 수신자가 전화를 받기 전에 송신자와 수신자 사이에 연결이 설정되어야 하고, 한번 연결이 설정되면 연결된 전송로를 통해서만 통화가 가능해진다.

회선 교환 방식에는 회선의 이용 효율이 낮아질 수 있다는 단점이 존재한다.
가능한 모든 회선에 끊임없이 메시지가 흐르고 있어야만 회선의 이용 효율이 높아진다. 즉, 메시지를 주고 받지 않으면서 회선을 점유하고 있다면 낭비라 여겨진다.

패킷 교환 방식은 회선 교환 방식의 문제점을 해결한 방식으로, 메시지를 패킷이라는 작은 단위로 쪼개어 전송한다.
패킷은 패킷 교환 네트워크 상에서 송수신되는 메시지의 단위입니다.

패킷 교환 네트워크는 회선 교환 네트워크와는 달리 메시지를 송수신하는 두 호스트가 하나의 전송 경로를 점유하지 않기에 네트워크 이용 효율이 상대적으로 높다.

사전에 설정된 경로만으로 통신하는 회선 교환 방식과는 달리, 패킷 교환 방식은 정해진 경로만으로 메시지를 송수신하지 않는다.

이 과정에서 메시지는 다양한 중간 노드를 거칠 수 있는데, 이때 중간 노드인 패킷 스위치는 패킷이 수신지까지 올바르게 도달할 수 있도록 최적의 경로를 결정하거나 패킷의 송수신지를 식별합니다. 대표적인 패킷 스위치는 네트워크 장비로는 라우터, 스위치가 있다.

패킷을 통해 전송하고자 하는 데이터를 Payload라고 한다.
Payload와 더불어 header라는 정보도 패킷 앞에 포함된다.
때로는 패킷 뒤에 trailer라는 정보가 포함되기도 한다.

헤더와 트레일러는 패킷에 붙는 일종의 부가 정보. 즉, 제어 정보이다.

패킷 교환 네트워크에서 주고 받는 메시지의 단위는 패킷이며, 패킷은 전송하고자 하는 데이터인 페이로드와 부가 정보인 헤더 및 트레일러로 구성된다.